本發(fā)明涉及浮選尾礦利用，尤其涉及一種利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著菱鎂礦的多年來(lái)大量開(kāi)采，品位高的礦源日趨枯竭，加上近年來(lái)國(guó)家對(duì)礦山資源開(kāi)發(fā)的管控加強(qiáng)，高品位菱鎂礦已經(jīng)很難滿(mǎn)足優(yōu)質(zhì)鎂質(zhì)耐火材料制備的需求，目前越來(lái)越多的企業(yè)已開(kāi)始采用浮選工藝來(lái)提高菱鎂礦中氧化鎂（mgo）純度。但是浮選工藝會(huì)產(chǎn)生大量40%-50%浮選尾礦，mgo含量35%-45%，sio2含量20%-30%，灼減25-35%左右。

2、鎂橄欖石具有熔點(diǎn)高、熱膨脹系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是一種優(yōu)良的堿性耐火材料。鎂鋁尖晶石是mgo-al2o3二元系中唯一的中間化合物，其具有良好的抗侵蝕，腐蝕、剝落能力強(qiáng)，抗渣性能好，抗磨蝕能力，熱震穩(wěn)定性好，耐高溫等性能特點(diǎn)。是生產(chǎn)水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶用鎂鋁尖晶石磚、鋼包襯磚、鋼包澆注料等耐火產(chǎn)品的理想原料。本技充分利用浮選尾礦主要成分為mgo、sio2，與三級(jí)生礬土配合制備致密鎂橄欖石-尖晶石復(fù)合材料。致密鎂橄欖石-尖晶石復(fù)合材料可以作為重質(zhì)原料，可應(yīng)用于溫度在1500℃以下的高溫窯爐工作襯使用，在保存橄欖石自身低導(dǎo)熱，抗堿侵蝕性能優(yōu)異的基礎(chǔ)上，提高材料的耐磨，抗侵蝕性能，延長(zhǎng)使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石-尖晶石復(fù)合材料的方法。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，包括：將菱鎂礦浮選尾礦和三級(jí)生礬土進(jìn)行濕混共磨，得到混合料；將所述混合料進(jìn)行壓濾、干燥、壓制成型、二次干燥和高溫?zé)Y(jié)，得到致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料。本發(fā)明所用鎂砂尾礦原料為菱鎂礦浮選尾礦，利用菱鎂礦浮選尾礦中富含氧化鎂和氧化硅的特點(diǎn)。通過(guò)將該尾礦原料及三級(jí)生礬土混合并進(jìn)行濕混共磨。再進(jìn)行壓濾、干燥、壓制成型、二次干燥和高溫?zé)Y(jié)，制備出致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料。

3、優(yōu)選的，所述菱鎂礦浮選尾礦和所述三級(jí)生礬土的質(zhì)量比為85~95：5?~15。本發(fā)明通過(guò)合理調(diào)配尾礦加入比例，可以制備高品質(zhì)致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料。

4、作為優(yōu)選，所述濕混共磨包括將所述菱鎂礦浮選尾礦、所述三級(jí)生礬土和水混合，通過(guò)球磨的方式進(jìn)行濕混共磨。

5、本發(fā)明中，菱鎂礦浮選尾礦不需進(jìn)行預(yù)處理，直接與其他原料進(jìn)行濕混共磨。

6、進(jìn)一步優(yōu)選，所述球磨的時(shí)間為0.5~4h，優(yōu)選為2h，轉(zhuǎn)速為50~70r/min，優(yōu)選為60r/min。

7、作為優(yōu)選，所述壓濾為將濕混共磨后的混合料進(jìn)行真空抽濾，排出混合料中的水分。

8、作為優(yōu)選，所述干燥為將壓濾后的混合料在110~150℃干燥2~6h，烘干至含水率小于4%。

9、進(jìn)一步優(yōu)選，所述壓制成型為將干燥后的混合料在90~110mpa下液壓成型。

10、進(jìn)一步優(yōu)選，所述二次干燥為將成型后磚坯在100~120℃干燥12~24h；優(yōu)選的，烘干至含水率小于1.5%。

11、進(jìn)一步優(yōu)選，所述高溫?zé)Y(jié)的煅燒溫度為1400~1550℃，優(yōu)選為1450~1500℃；煅燒保溫時(shí)間為3~8h，優(yōu)選為4~6h。本發(fā)明通過(guò)將成型后的試樣進(jìn)行一定條件下的高溫?zé)Y(jié)，使得原料中的氧化鎂和氧化硅充分反應(yīng)，從而更好地制備鎂橄欖石-尖晶石復(fù)合材料。

12、本發(fā)明通過(guò)以鎂砂尾礦作為原料，將菱鎂礦尾礦與三級(jí)生礬土按預(yù)配比例下進(jìn)行濕混共磨，經(jīng)壓濾、干燥、壓制成型、二次干燥和高溫?zé)Y(jié)，通過(guò)原料及工藝優(yōu)化，制備生成致密鎂橄欖石-尖晶石復(fù)合材料。本發(fā)明能夠解決鎂橄欖石混合均勻度低，性能差等問(wèn)題，利用濕混共磨可以均混原料的特點(diǎn)，減少對(duì)尾礦預(yù)處理的問(wèn)題。

13、第二方面，本發(fā)明提供所述利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法制備的致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料，所述致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料以鎂橄欖石為主晶相，尖晶石相為次晶相。

14、本發(fā)明中，其含量比例受原料中三級(jí)生礬土加入量的影響，可以通過(guò)調(diào)配達(dá)到所需要的比例。

15、本發(fā)明提供的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石-尖晶石復(fù)合材料的方法，為探索浮選尾礦的高值化利用提供了途徑，并且可以規(guī)?；a(chǎn)。根據(jù)浮選鎂砂尾礦的物理化學(xué)性能，針對(duì)菱鎂礦特別是低品位的菱鎂礦尾礦進(jìn)行回收利用，不僅對(duì)改善環(huán)境實(shí)現(xiàn)菱鎂礦資源的零排放，對(duì)于進(jìn)一步降低應(yīng)用領(lǐng)域的生產(chǎn)成本也具有重要意義。

16、本發(fā)明的有益效果至少在于：

17、1）本發(fā)明利用浮選尾礦直接制備致密鎂橄欖石-尖晶石復(fù)合材料的方法，解決了傳統(tǒng)技術(shù)中需要對(duì)浮選尾礦進(jìn)行預(yù)處理的制約，提高了菱鎂礦資源利用率。

18、2）本發(fā)明緩解了菱鎂礦尾礦的堆積壓力，緩解環(huán)境壓力，促進(jìn)二次資源綠色循環(huán)高效利用。

19、3）本發(fā)明采用的尾礦成本低廉，使用尾礦制備鎂橄欖石操作工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。

20、4）本發(fā)明提供了一種尾礦處理工藝，有效解決了尾礦成分不均和不穩(wěn)定的問(wèn)題，制得的鎂橄欖石基原料性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。

技術(shù)特征：

1.一種利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，包括：將菱鎂礦浮選尾礦和三級(jí)生礬土進(jìn)行濕混共磨，得到混合料；將所述混合料進(jìn)行壓濾、干燥、壓制成型、二次干燥和高溫?zé)Y(jié)，得到致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述菱鎂礦浮選尾礦和所述三級(jí)生礬土的質(zhì)量比為85~95：5?~15。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述濕混共磨包括將所述菱鎂礦浮選尾礦、所述三級(jí)生礬土和水混合，通過(guò)球磨的方式進(jìn)行濕混共磨。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述球磨的時(shí)間為0.5~4h，轉(zhuǎn)速為50~70r/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述壓濾為將濕混共磨后的混合料進(jìn)行真空抽濾，排出混合料中的水分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述干燥為將壓濾后的混合料在110~150℃干燥2~6h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述壓制成型為將干燥后的混合料在90~110mpa下液壓成型。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述二次干燥為將成型后磚坯在100~120℃干燥12~24h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法，其特征在于，所述高溫?zé)Y(jié)的煅燒溫度為1400~1550℃，煅燒保溫時(shí)間為3~8h。

10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法制備的致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料；優(yōu)選的，所述致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料以鎂橄欖石為主晶相，尖晶石相為次晶相。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種利用鎂砂尾礦制備致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料的方法。該方法包括將菱鎂礦浮選尾礦和三級(jí)生礬土進(jìn)行濕混共磨，得到混合料；將所述混合料進(jìn)行壓濾、干燥、壓制成型、二次干燥和高溫?zé)Y(jié)，得到致密鎂橄欖石尖晶石復(fù)合材料。本發(fā)明采用鎂砂尾礦和三級(jí)生礬土為原料制備致密鎂橄欖石?尖晶石復(fù)合材料的方法，為探索浮選尾礦的高值化利用提供了途徑，并且可以規(guī)?；a(chǎn)，對(duì)改善環(huán)境實(shí)現(xiàn)菱鎂礦資源的零排放以及進(jìn)一步降低應(yīng)用領(lǐng)域的生產(chǎn)成本具有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：池朋,楊晨,侯炳杰,孟令漢,張錛,吳茳楠,馬淑龍,李燕京,羅華明,高長(zhǎng)賀
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京金隅通達(dá)耐火技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17